Lapių būna įvairių. Šita cukrinė, todėl kalba apie cukrinį diabetą ir technologijas.

„Houston, we have a problem”

Turinys

Sparnuota frazė

Tai legendinė frazė, kurią pasakė Apollo 13 misijos astronautas John Swigert kontrolės centrui. Sakinys tapo sparnuotas (tiesa, jis buvo išgirstas neteisingai1), naudojamas netikėtai iškilusiai problemai įvardinti. „Mes čia turime problemą!“ – tokią žinutę milijardus kartų per dieną „girdi“ ir mūsų kūno kontrolės centras – centrinė nervų sistema2 (CNS), kitaip tariant, smegenys. Šias žinutes siunčia audiniai, organai, ląstelės ir net tam tikros (signalinės) molekulės. Mūsų kontrolės centras yra žymiai pajėgesnis, nei astronautams vadovaujanti NASA – tuos milijardus pranešimų jis priima, apdoroja ir suorganizuoja reikalingą atsaką. Atsakas gali būti įvairus – nuo paprasčiausio motorinio reflekso (kai atitraukiame ranką nuo įkaitusios keptuvės) iki sąmoningos, valingos veiklos (kai ore apverčiame keptuvėje kepamą blyną). Kartais, tam tikrų sutrikimų atvejais, kontrolės centras savo darbą sugeba reorganizuoti, pvz.: jei žmogus apanka, regos centro funkcijos apribojamos, tačiau klausos ir lytėjimo – aktyvinamos kaip niekad iki tol. Vienas galvos smegenų pusrutulis net gali perimti antrojo funkcijas, jei šis dėl kokių nors priežasčių nustojo funkcionuoti.

Kaip jau supratote, kalbėsime apie smegenis

Galvos smegenys yra pats aktyviausias žmogaus organas, kuris niekada nemiega – kol visi kiti organai ilsisi, smegenys intensyviai užsiima regeneracija bei informacijos tvarkymu. Todėl jos reikalauja ir gausaus aprūpinimo deguonimi bei maistu. Beje, ilgą laiką buvo manoma, kad smegenys minta išskirtinai tik gliukoze. Dabar visiškai aiškiai žinoma, kad jos taip pat naudoja ketonus, trumpos grandinės riebiąsias rūgštis ir kai kurias kitas energetines medžiagas3 – ir tokia dieta net padeda išvengti tam tikrų CNS ligų pasireiškimo. Gliukozė, kai jos apsčiai gaunama su maistu (valgant angliavandenius) visada bus smegenų patiekalas Nr. 1 – kai gliukozės daug, ji sudaro 98 % smegenų mitybos. Tačiau jei gliukozės iš maisto negaunama arba gaunama per mažai, smegenys tikrai nebadauja – jų metabolizmas labai greitai pasikeičia į ketonų vartojimą, tuo tarpu gliukozės suvartojimas ryškiai sumažėja4.

Skirtingos smegenų dalys pasižymi skirtingu „skoniu“ – kai kurios reikalauja gliukozės bet kokiomis sąlygomis ir ketonais jų neužkiši. Tačiau bendrai ketonai gali patenkinti iki 70 % smegenų energijos poreikio. Likę 30 % gaunami iš gliukozės, tačiau tai nereiškia, kad ji būtinai turi ateiti iš maisto – lygiai sėkmingai ji pagaminama gliukoneogenzės būdu arba paimama iš glikogeno atsargų (plačiau skaitykite čia5). Veiksnys, skatinantis smegenis pakeisti racioną yra ketonų koncentracijos kraujyje padidėjimas – fiziologinė ketozė mažina gliukozės poreikį smegenyse (fiziologinė ketozė yra iki 1,5 mmol/l. Besilaikantys keto dietos žmonės dažnai pasiekia ir 3 mmol/l, ir daugiau. Svarbu žinoti, kad sergant T1 diabetu, dideli ketonų kiekiai yra pavojingi, nes kyla ketoacidozės rizika).

Kodėl tai svarbu?

Smegenų metabolizmas vis dar nėra iki galo ištirtas, tačiau jau aišku, kad tokių degeneracinių ligų, kaip Alzheimerio liga ir kitos demencijos6 formos, yra susijusios su sutrikusiu smegenų gliukozės metabolizmu. Paprastai sakant, smegenys pradeda badauti, nors gliukozės yra tiek, kiek reikia, o kartais ir per daug. Alzheimerio liga net vadinama 3 tipo diabetu7 – nes tai irgi gliukozės apykaitos sutrikimas, tik jo taikinys – smegenys8. Jei žmogus, kuriam pasireiškė demencijos požymiai (atminties, dėmesio sutrikimai, asmenybės pokyčiai ir t. t.) maitinasi angliavandeniais, jo smegenys neturi jokių šansų išvengti bado, nes tokiomis sąlygomis ketonai nesusidaro. Tačiau pakeitus mitybą į ketogeninę, smegenų metabolizmas gali atsistatyti ir ligos progresavimas gali sulėtėti9. Beje, ketonų metabolizmas nedidina deguonies poreikio – jau ir taip nukentėjusioms smegenų ląstelėms tai ypač svarbu. Mitas, kad „be angliavandenių badauja smegenys“ demencijos atveju virsta faktu10: „dėl angliavandenių badauja smegenys“. Be abejo, kaip ir visais angliavandenių kiekio mažinimo ar visiško atsisakymo klausimais, sveikatos priežiūros specialistai čia sako: „Trūksta tyrimų, nėra patvirtintų mitybos rekomendacijų“. Ir jie teisūs – kaip veikia mokslas ir kaip atliekami tyrimai galite dar kartą perskaityti Lapės straipsnyje čia11. Bet jei Jūsų artimas žmogus po truputį praranda save dėl demencijos – pamąstykite apie tai, ką jis valgo.

Kas visgi yra negerai su gliukoze?

Kaip visi žinome, gliukozė yra geras ir visų organizmo ląstelių mylimas energijos šaltinis. Tereikia insulino ir reikalai klostosi puikiai. Energija iš gliukozės gaunama oksidacijos12 – tai yra reakcijos su deguonimi – būdu (gliukozė gali būti skaidoma ir bedeguoniu būdu13, tačiau šis procesas yra žymiai mažesnio efektyvumo). Nebūtina stačia galva nerti į biochemiją, užteks žinoti, kad oksidacijos reakcijų metu kaip tarpiniai produktai susidaro laisvieji radikalai. Tai labai aktyvios, net agresyvios molekulės, kurios turi neporinį elektronų skaičių, nes vieno yra netekusios. Chemijoje neporinis elektronų skaičius yra negerai (nestabilu), todėl žūtbūt reikia tą vieną elektroną iš kur nors gauti (arba atiduoti – žiūrint, kas lengviau). Iš čia ir agresyvumas – laisvojo radikalo molekulė atima trūkstamą elektroną iš bet ko, ką sutinka, pvz.: ląstelės membranos baltymo ar lipido molekulės. Tokiu būdu laisvasis radikalas stabilizuojasi, tačiau ta molekulė, iš kurios buvo atimtas elektronas gali pati tapti nestabili. Ir taip užsiveda grandininė reakcija, dėl kurios ląstelės gali žūti arba būti pažeistos. Pvz.: laisviesiems radikalams atakuojant DNR atsiranda mutacijos, kurios, jei laiku neįsikišo imuninė sistema, gali pavirsti piktybiniu naviku.

Šiais laikais laisvaisiais radikalais mus gąsdina visi, kas netingi – tiek visų galų televiziniai daktarai, tiek marketingo specialistai, norintys parduoti savo „stebuklingus“ produktus. Iš tiesų, laisvųjų radikalų susidarymas yra visiškai normalus procesas ir organizmas turi patikimų ginklų grandininei reakcijai stabdyti. Tam naudojamos medžiagos, vadinamos antioksidantais. Jos duoda laisviesiems radikalams tai, ko jiems reikia – elektroną, – ir taip užbaigia grandininę reakciją. Tačiau pačios netampa laisvaisiais radikalais. Visiems žinomi antioksidantai yra vitaminai A, C, E, selenas ir pan. Mes jų privalgome ir gana gausiai, ypač kai valgome pakankamai žalių daržovių, nes jose antioksidantų yra daugiausia. Žinoma, bet kuris normalus procesas gali tapti nenormaliu, taigi ir laisvųjų radikalų bei antioksidantų pusiausvyrą gali sutrikdyti tam tikri gyvenimo būdo ir aplinkos veiksniai: rūkymas, ozonas, toksinai maiste, ore, vandenyje, dirvožemyje, pramoniniai tirpikliai, pesticidai, jonizuojančioji radiacija, UV spinduliai, psichogeninis stresas, mažas daržovių ir vaisių kiekis racione ir pan. Egzistuoja net (ne visai patikima) laisvųjų radikalų ir senėjimo teorija14, kuri teigia, kad žmogaus organizmas sensta, kai ląstelės nebegali suvaldyti laisvųjų radikalų sukeliamų pažeidimų. Štai čia ir prasideda marketingas: gerkite šiuos papildus arba tepkitės anuo jauninačiu kremu ir viskas Jums bus ok, net nesensite. Na, jei vitaminų ir mikroelementų papildai tikrai gali kažkiek padėti (nes mityba toli gražu ne ideali), tai į „stebuklingą“ kremą įdėti antioksidantai išties apsaugo tik patį kremą nuo sugedimo (beje, antioksidantų dedama ir į maisto produktus – lygiai dėl tos pačios priežasties, kad negestų).

Ar dar prisimenate, nuo ko pradėjome laisvųjų radikalų nagrinėjimą?

Gliukozė ir jos oksidacija yra vienas iš laisvųjų radikalų susidarymo šaltinių. Kuo daugiau gliukozės – tuo daugiau laisvųjų radikalų – tuo daugiau reikia antioksidantų potencialiai žalai išvengti. Kaip visada, svarbiausias žodis čia yra balansas: kai maiste yra normalūs kiekiai gliukozės, ji adekvačiai naudojama energijai gauti, o su oksidacijos metu susidarančiais laisvaisiais radikalais efektyviai kovoja antioksidantai. Kai maiste nuolat yra per daug gliukozės (tiksliau, angliavandenių – visiškai nesvarbu kokių: pyragaičių, grikių košės ar juodos duonos, nes visi jie virsta į gliukozę), atsiranda oksidacinio streso15 rizika. Oksidaciniu stresu vadinamas toks laisvųjų radikalų kiekio padidėjimas, kai antioksidantai nebegali jų neutralizuoti. Ne visada oksidacinis stresas yra blogis – trumpam padidėjęs laisvųjų radikalų kiekis, pvz.: dėl sužeidimo, traumos, infekcijos ar didelio fizinio krūvio, padeda efektyviau kovoti su patologija (kitaip tariant, laisvieji radikalai stimuliuoja „Houston, we have a problem” tipo žinutes smegenims, todėl efektyviau organizuojamas atsakas). Tuo tarpu antioksidantų taip pat gali būti per daug – tada jie veikia prooksidatyviai ir sukelia antioksidacinį stresą16, kuris pasireiškia imuniteto problemomis su visomis jų pasekmėmis.

Nuolatinis, lėtinis oksidacinis stresas (pridėkime dar jau minėtus aplinkos ir gyvenimo būdo veiksnius) didina riziką susirgti visa puokšte ligų: vėžys, aterosklerozė, miokardo infarktas, lėtinis nuovargis, depresija, ŠKL, imuniteto sutrikimai, uždegiminės ligos ir t. t. – visos jos turi sąsajų su oksidaciniais ląstelių pažeidimais. Ir čia išties teisūs vegetarai ir veganai, kurie teigia, kad augalinė dieta gali padėti – taip, didelius kiekius angliavandenių (nes augalinė dieta turi labai daug jų) turi lydėti ir dideli kiekiai natūralių antioksidantų, kurių gausu daržovėse ir vaisiuose. Tačiau jei mintate duona, košėm, makaronais ir bulvėm ir neužkandate jų milžiniškais kiekiais brokolių bei špinatų – jau rizikuojate. O jei valgote tik mėsainius su keptom bulvytėm… – na, patys suprantate.

Priešingai nei gliukozė, ketonai ne didina, o mažina17 laisvųjų radikalų susidarymą. Jie net pasižymi neuroprotekciniu (nervų ląsteles apsaugančiu ir atstatančiu) veikimu: energija iš ketonų gaunama vos per kelis biocheminius etapus, jie pagerina smegenų skysčio cirkuliaciją, sumažina fermentų, lemiančių ląstelių žūtį, aktyvumą, padidina neuronų atsparumą deguonies trūkumui. Todėl ketonai padeda atsistatyti smegenims po traumų, išeminio ir hemoraginio insulto, hipoksijos. Ketonai yra „švari” energija, tačiau reikia nepamiršti, kad jų gamyba organizme tiesiogiai priklauso nuo suvalgomų angliavandenių kiekio.

Taigi, ką turime

  • Esant daug angliavandenių maiste, smegenys minta beveik vien gliukoze;
  • Ketozės sąlygomis smegenys kaip energijos šaltinį naudoja ir ketonus;
  • Kuo didesnė ketonų koncentracija kraujyje, tuo mažiau smegenims reikia gliukozės, tačiau deguonies poreikis nepakinta;
  • 70 % smegenų energetinių poreikių gali tenkinti ketonai, tačiau kai kurioms smegenų dalims reikia ir gliukozės;
  • Smegenims reikalingas gliukozės kiekis gali būti gaunamas su maistu arba pagaminamas gliukoneogenezės būdu;
  • Sergant degeneracinėmis CNS ligomis ketogeninė dieta gali sulėtinti ligos progresavimą;
  • Dideli kiekiai angliavandenių maiste skatina oksidacinio streso atsiradimą;
  • Oksidacinis stresas siejamas su padidėjusia onkologinių, širdies-kraujagyslių, neurodegeneracinių, psichinių, infekcinių ir kitų ligų rizika;
  • Nuo oksidacinio streso gali apsaugoti dideli natūralių antioksidantų kiekiai maiste, t. y. žalios daržovės ir vaisiai;
  • Ketonai yra alternatyvus „švarios” energijos šaltinis visoms ląstelėms, taip pat ir smegenų.

Viskas gražu ir gerai? Vargu, ar taip būna…

„Houston, we have a problem!” – šaukia alkanos ląstelės, – „Kas ten per reikalai su insulinu?“

Ir štai mes turime reikalą su diabetu

Dideli angliavandenių kiekiai neišvengiamai reiškia didelius insulino kiekius ir didelius glikemijos svyravimus. Ar ne paradoksalu – diabetu nesergantiems žmonėms gydytojai jau pataria valgyti MAŽIAU angliavandenių (nes jau po truputį pripažįstama, kad jie, o ne riebalai, sukelia ligas), tuo tarpu sergantiems sakoma: „Valgyk, ką nori, svarbu susileisk insulino“. Jau nekalbant apie tai, kad diabetu sergantiems mažiems vaikams skiriamos dietos su nenormaliais kiekiais angliavandenių, motyvuojant, kad jie „būtini” vaiko augimui ir vystymuisi. Kas iš tiesų būtina vaiko augimui ir vystymuisi – tai kuo stabilesnė ir normos ribų neperžengianti glikemija. Smegenys labai jautriai reaguoja į glikemijos svyravimus, ypač pavojinga hipoglikemija. Dideli kiekiai angliavandenių ir juos lydintys dideli kiekiai insulino dažniausiai yra visiškai neprognozuojami – bandant išvengti hiperglikemijos susilaukiama hipoglikemijos. Nuolat palaikyti aukštesnę glikemiją, vengiant hipo – taip pat ne išeitis, nes pastovi hiperglikemija reiškia kraujagyslinių komplikacijų riziką. Deja, bet naujausi tyrimai18 rodo, kad pastovūs glikemijos svyravimai besivystančiose vaiko smegenyse sukelia pokyčius, kurie gali pasireikšti mokymosi ir elgesio sutrikimais19, kurie tuo ryškesni, kuo seniau diagnozuotas CD.

Diabeto ir pažintinių funkcijų sutrikimų ryšys žinomas seniai20, 1979 m. net atsirado terminas „diabetinė encefalopatija“, kaip viena iš CD komplikacijų. Moksliniai tyrimai rodo, kad tiek T1, tiek T2 diabetu sergantys žmonės, lyginant su nesergančiais, turi didesnę riziką mąstymo, psichomotorikos greičio, informacijos apdorojimo greičio, dėmesio sutelkimo ir atminties sutrikimams atsirasti. Už viso to stovi glikemijos svyravimai, kurie paveikia smegenų ląsteles tiesiogiai (per oksidacinį stresą), bei šių svyravimų sukelti smegenų kraujagyslių pažeidimai.

Depresija21 yra 3 kartus dažnesnė22 tarp diabetu (T1 ir T2) sergančių žmonių, nei nediabetinėje populiacijoje. Svarbu suprasti, kad prislėgta nuotaika ir liūdnos mintys apie diabetą – tai dar ne depresija. Depresija nelaikomi ir nerimo sutrikimai bei panikos atakos, kurios dažnai lydi diabetą – mes nerimaujame dėl ateities, pergyvename dėl glikemijos kontrolės sunkumų, baiminamės dėl galimų komplikacijų. Klinikinė depresija pasireiškia daugiau nei mėnesį trunkančiais nuotaikos, malonumo jutimo, miego, interesų, mąstymo, energijos ir aktyvumo sutrikimais, kurie nepraeina savaime – reikalingas gydymas vaistais ir/ar psichoterapija. Depresija ir diabetas dažnai susijungia į ydingą ratą23 – bloga diabeto kontrolė blogina depresijos simptomus, o depresija blogina diabeto kontrolę. Todėl vien depresijos gydymo dažnai nepakanka – būtina ir griežtesnė diabeto kontrolė.

Vienareikšmiškai atsakyti, kokiu būdu diabetas sukelia depresiją, mokslas dar negali. Manoma, kad glikemijos svyravimai ir hiperglikemija, kartu su oksidaciniu stresu pakeičia smegenų neuroplastiškumą – gebėjimą keistis, augti ir formuoti naujas jungtis dėl įgytos naujos patirties bei atsistatyti po žalojančio veiksnio poveikio. Insulino ir glikemijos svyravimai sukelia smegenų neurotransmiterių – dopamino, serotonino, – ir kitų biologiškai aktyvių medžiagų, turinčių svarbią reikšmę depresijos patogenezėje, koncentracijos pokyčius, todėl vaistais dažniausiai siekiama šių medžiagų kiekius normalizuoti.

„Houston, we have a problem!” – ir ta problema yra gliukozė. Didžiąja dalimi ta, kurią suvalgome.

Pasidalinkite šiuo rašiniu su visais, kam tai aktualu.

Nuorodos:

  1. Houston, we have a problem – Wikipedia
  2. web.vu.lt
  3. KETONES SUPPRESS BRAIN GLUCOSE CONSUMPTION
  4. Inverse relationship between brain glucose and ketone metabolism in adults during short-term moderate dietary ketosis: A dual tracer quantitative positron emission tomography study
  5. Ar suderinama ketonai ir diabetas? – Cukrinė Lapė
  6. Žurnalas “Alzheimerio liga-kas tai”. Demensijos požymių atpažinimas
  7. Researchers link Alzheimer’s gene to Type 3 diabetes – Mayo Clinic News Network
  8. Pathophysiology of neuronal energy crisis in Alzheimer’s disease – PubMed
  9. A cross-sectional comparison of brain glucose and ketone metabolism in cognitively healthy older adults, mild cognitive impairment and early Alzheimer’s disease – ScienceDirect
  10. This Is Your Brain on Ketones – LIFE Apps | LIVE and LEARN
  11. O, rėibybė rėibybė… – Cukrinė Lapė
  12. Aerobinė glikolizė | ligos.lt
  13. Anaerobinė glikolizė | ligos.lt
  14. The free radical theory of frailty: Mechanisms and opportunities for interventions to promote successful aging – ScienceDirect
  15. Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health
  16. The neglected significance of “antioxidative stress” – PubMed
  17. Clinical review: Ketones and brain injury
  18. Brain function irregular in children with Type 1 diabetes, study says | News Center | Stanford Medicine
  19. Executive task-based brain function in children with type 1 diabetes: An observational study
  20. (PDF) Resting-state functional MR imaging shed insights into the brain of diabetes
  21. Depresija: apibrėžimas, tipai, priežastys ir kt. – Psichiatras Mindaugas Šablevičius
  22. Effects of Diabetes on Hippocampal Neurogenesis: Links to Cognition and Depression
  23. Diabetes and Depression – The Vicious Cycle & How to Treat Depression
Skip to content